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CN102102833A - 背光单元和包括该背光单元的显示装置 - Google Patents

背光单元和包括该背光单元的显示装置 Download PDF

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CN102102833A CN201010625008.9A CN201010625008A CN102102833A CN 102102833 A CN102102833 A CN 102102833A CN 201010625008 A CN201010625008 A CN 201010625008A CN 102102833 A CN102102833 A CN 102102833A
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Abstract

提供了一种背光单元和包括该背光单元的显示装置。背光单元包括:底盖、基板、光源、导光板、至少一个反射元件和光学片。基板位于底盖中。光源位于基板上以相对于第一方向以预定方位角发光。导光板包括光入射部和光出射部,光入射部具有光入射表面,光源发出的光沿第一方向入射到光入射表面,该光出射部沿与所述第一方向交叉的第二方向发出入射光,并且所述光出射部具有与所述光入射部相连的侧面。反射元件包括与导光板重叠的反射区域以及不与导光板重叠的扩展区域。光学片设置在导光板的上方。

Description

背光单元和包括该背光单元的显示装置
技术领域
本发明涉及一种背光单元以及包括背光单元的显示装置。
背景技术
本申请要求在2009年12月14日提交的韩国专利申请10-2009-0124164以及在2009年12月14日提交的韩国专利申请10-2009-0124165的优先权,以引证的方式将其全部内容并入于此。
随着当今信息社会的发展,对多种形式的显示装置的需求不断增加。因此,对各种显示装置(例如,液晶显示装置(LCD)、等离子显示面板(PDP)、电致发光显示器(ELD)、以及真空荧光显示器(VFD))的研究已经开展并已经商业化。
在这些显示器中,液晶显示器具有液晶面板,该液晶面板包括液晶层、薄膜晶体管(TFT)基板以及与TFT基板相对设置并将液晶层夹在中间的滤色器基板。这种不具备光源的液晶面板通过背光单元所提供的光来显示图像。
发明内容
本发明的实施方式提供了背光单元以及包括该背光单元的显示装置,其改善了显示图像的质量。
在一个实施方式中,背光单元包括:底盖;基板,其容纳在所述底盖中;多个光源,其排列在所述基板上以相对于第一方向以预定方位角发光;多个导光板,其包括光入射部和光出射部,其中,所述光入射部具有光入射表面,来自所述光源的光沿第一方向入射到所述光入射表面,其中所述光出射部沿与所述第一方向交叉的第二方向发出入射光,并且所述光出射部具有与所述光入射部连接的侧面,至少一个反射元件,其包括与所述多个导光板中的一个导光板重叠的反射区域以及不与所述导光板重叠的扩展区域;以及光学片,其设置在所述导光板的上方。
在另一个实施方式中,背光单元包括:一个或更多个光学片;位于所述光学片下方的多个光学组件;固定所述光学片的底盖,所述底盖容纳所述光学组件,其中,所述光学组件包括:基板;多个光源,其排列在所述基板上以相对于第一方向以预定方位角发光;一个或更多个导光板,其包括光入射部和光出射部,其中,所述光入射部具有光入射表面,来自所述光源的光沿第一方向入射到所述光入射表面,其中所述光出射部沿与所述第一方向交叉的第二方向发出入射光,并且所述光出射部具有与所述光入射部连接的侧面;以及设置在所述导光板下方的反射元件,所述反射元件包括与所述导光板重叠的反射区域以及不与该导光板重叠的扩展区域,其中,为所述多个光学组件中的一个光学组件设置的导光板的边界与为与该光学组件相邻的另一个光学组件设置的导光板的边界之间隔开预定距离,且为所述多个光学组件中的一个光学组件设置的反射元件的所述扩展区域的至少一部分设置在所述预定距离内,并且所述扩展区域的另一部分与和该光学组件相邻的另一个光学组件的反射元件的至少一部分重叠。
在另一个实施方式中,显示装置包括:显示面板;位于所述显示面板的后表面上的背光单元,所述背光单元被分成能够被分别驱动的多个块;以及设置在所述背光单元后面的驱动部分,其驱动所述显示面板和所述背光单元中的至少一方进行驱动,其中,所述背光单元包括:底盖;基板,其容纳在所述底盖中;多个光源,其排列在所述基板上以相对于第一方向以预定方位角发光;多个导光板,其包括光入射部和光出射部,其中,所述光入射部具有光入射表面,来自所述光源的光沿第一方向入射到所述光入射表面,其中所述光出射部沿与所述第一方向交叉的第二方向发出入射光,并且所述光出射部具有与所述光入射部连接的侧面,至少一个反射元件,其包括与所述多个导光板中的一个导光板重叠的反射区域以及不与该导光板重叠的扩展区域;以及光学片,其设置在所述导光板的上方。
将在下面的附图和描述中阐述了一个或更多实施方式的细节,其他特征从说明书、附图和权利要求书中明显得到。
附图说明
图1是示出了根据一个实施方式的显示装置的分解立体图。
图2是沿图1的A-A线截取的截面图。
图3是示出了根据一个实施方式的背光单元的平面图。
图4是示出了根据图1所示的实施方式的光学组件的分解立体图。
图5是示出了根据图1所示的实施方式的扩展反射元件的示意图。
图6是示出了根据图1所示的实施方式的非扩展反射元件的示意图。
图7是示出了根据图1所示的实施方式的安装在导光板和基板上的扩展反射元件的平面图。
图8是沿图3中的B-B线截取的截面图。
图9是示出了根据一个实施方式的背光单元的截面图。
图10是示出了图9中的导光板和扩展反射元件的立体图。
图11是示出了根据图9的实施方式的反射元件的平面图。
图12是示出了图9的顶盖和底盖的立体图。
图13是示出了根据一个实施方式的安装在导光板和基板上的扩展反射元件的平面图。
图14是示出了根据另一个实施方式的安装在导光板和基板上的扩展反射元件的平面图。
图15是示出了根据另一个实施方式的安装在导光板和基板上的扩展反射元件的平面图。
图16是示出了根据另一个实施方式的安装在导光板和基板上的扩展反射元件的平面图。
图17是示出了根据一个实施方式的背光单元的截面图。
图18是示出了根据另一个实施方式的背光单元的截面图。
图19是示出了根据另一个实施方式的背光单元的截面图。
图20是示出了根据另一个实施方式的背光单元的截面图。
图21是示出了根据另一个实施方式的背光单元的截面图。
图22是示出了根据另一个实施方式的背光单元的截面图。
图23是示出了根据另一个实施方式的背光单元的截面图。
图24是示出了根据另一个实施方式的背光单元的截面图。
图25是示出了根据另一个实施方式的背光单元的截面图。
图26是示出了根据另一个实施方式的背光单元的截面图。
图27是示出了根据图1所示的实施方式的光源和基板的示意图。
图28是示出了根据图1所示的实施方式光源的示意图。
图29是示出了图2中的区域B的放大图。
图30是示出了根据图9的实施方式中光源和基板的示意图。
图31是示出了根据图9的实施方式在图2中B部分的放大图。
图32是示出了根据另一个实施方式背光单元的截面图。
图33是示出了根据图9的实施方式的显示模块的截面图。
图34是示出了根据图13的实施方式的显示模块的截面图。
图35是示出了根据图14的实施方式的显示模块的截面图。
具体实施方式
现在将对本发明的实施方式进行详细地说明,在附图中示出了这些实施方式的实施例。然而,可以按照多种形式来实施本发明,并不应理解为局限于此处所列出的实施方式;相反,提供这些实施方式是为了使本发明详尽、完整,并向本领域的技术人员充分表达本发明的思想。在附图中,为了清晰而将元件的形状和大小进行了放大。
图1是示出了根据本发明的一个实施方式的显示装置的分解立体图。
参考图1,显示装置1包括显示模块200、包围显示模块200的前盖300和后盖400,以及将显示模块200固定在前盖300和后盖400中的至少一个上的固定件500。
固定件500的一部分通过例如螺钉的耦合件固定在前盖300上,并且,固定件500的另一部分相对于前盖300支撑显示模块200,以使得显示模块200能够相对于前盖300而固定。
虽然在本实施方式中的固定件500具有细长板状,但是,显示模块200可以在不使用固定件500的情况下通过耦合件来固定到前盖300或后盖400上。
图2是沿图1中的A-A线截取的截面图。
参考图2,显示模块200包括用于显示图像的显示面板210、向显示面板210发光的背光单元100、为显示模块200提供下侧外观的底盖110、从下部支撑显示面板210的面板支撑件240、以及从上部支撑显示面板210并构成显示模块200的边界的顶盖230。
底盖110可以是上表面带有上开口以容纳背光单元100的盒状。底盖110的一侧可以固定到顶盖230的一侧。例如,耦合件(如螺钉)可以穿过显示模块200的侧面(即,穿过底盖110与顶盖230重叠的侧面)以对底盖110与顶盖230进行固定。
对底盖110的后表面设置至少一个基板250以便通过从外部传输的信号(如图像信号)来驱动显示模块200。
基板250例如可以是图像显示和/或背光单元的驱动部分(例如,定时控制器、T-con板、或者主印刷电路板(PCB)),并通过粘合件或诸如螺钉的耦合件固定在底盖110的后表面上。
举例来说,显示面板210可以包括以恒定的单元间隙(cell gap)彼此连接的下基板211和上基板212,液晶层夹在下基板211和上基板212之间。下基板211上具有多条选通线和与选通线交叉的多条数据线。薄膜晶体管(TFTs)可以设置在选通线和数据线的交叉区域。
上基板212上可以具有滤色器,但是显示面板210的结构并不局限于此。例如,下基板211可以包括滤色器和TFT。另外,显示面板210的结构可以根据液晶层的驱动方法而不同。
虽然没有示出,但是显示面板210的边缘可以设置有向选通线提供扫描信号的选通驱动印刷电路板(PCB)以及向数据线提供数据信号的数据驱动印刷电路板。显示面板210的上侧或下侧的至少其中之一可以具有偏振滤光器(未示出)。
背光单元100可以包括多个光学组件10和设置在光学组件10和显示面板210之间的光学片220。各个光学组件10包括光源13、基板14、导光板15、反射元件17和固定支架18。
也可以去掉光学片220,因而,本发明并不限于此。光学片220可以包括扩散片(未示出)和棱镜片(未示出)中的至少一个。
扩散片将来自导光板的光均匀扩散,并通过棱镜片将扩散光收集至显示面板210。可以选择性地设置棱镜片,该棱镜片包括一个或更多个照明增强膜以及水平棱镜片和垂直棱镜片中的至少一种棱镜片。
光学片的类型和数量可以在本发明公开的范围内进行变化。
光学组件10排列在显示面板210和光学片220的下方,并对上方的显示面板210发射光。
图3是示出了背光单元100的平面图。
参考图3,例如,背光单元100包括沿第一方向(y轴方向)排列的N(N是大于等于2的自然数)个导光板15,以及沿第三方向(在背光单元100的平面上与Y轴方向交叉的X轴方向)排列的M(M是大于等于2的自然数)个导光板15。
因为沿第一方向排列的其中一个导光板15的光出射部15a设置在另一个导光板15的光入射部15b的上方,因此在第一方向上相邻的至少两个导光板15可以部分地相互重叠。
即,N个导光板15中的第K个(K是1到N-1中的一个)导光板的光出射部15a的第二端156设置在第K+1个导光板15的光入射部15b的上方,使得相邻的第K个和第K+1个导光板15的至少一部分可相互重叠。
光学组件10彼此相距第一距离d6和第二距离d4,从而形成预定的空间。
即,当光学组件10在第一方向(y轴方向)上(也即光源13出射光的方向)相邻时,光出射部15a在第一方向上彼此间隔第一距离d6。
即,当光学组件10在与第一方向相交叉的第三方向(x轴方向)上相邻时,相邻的光学组件10彼此间隔第二距离d4。
在这种情况下,第一距离d6所限定的空间沿第三方向(x轴方向)扩展,第二距离d4所限定的空间沿第一方向(y轴方向)扩展,第一距离d6的空间与第二距离d4的空间相交叉。
由在光学组件10之间的第一距离d1和第二距离d2所限定的空间(更具体地说,在与相邻导光板15之间的边界相对应的区域60)中可能出现亮线或暗线。
即,随着相邻导光板15之间的距离d1和d2减小,通过边界射入到前侧的光量就会增加,从而在与相邻导光板15之间的边界相对应的区域60的光亮度会增加,并因此,会在显示屏上出现亮线。
即,随着相邻导光板15之间的距离d1和d2增加,通过边界射入到前侧的光量就会减少,从而在与相邻导光板15之间的边界相对应的区域60的光亮度会减少,并因此,会在显示屏上出现暗线。
因此,根据本实施方式,相邻导光板15之间的距离d4和d6的范围可以使得亮线或暗线不出现在边界处。即,第一距离d6和第二距离d4可以在例如约0.1mm至约7mm的范围内。
相邻导光板15中的一个的反射元件17的至少一部分被设置在相邻导光板15之间的空间中,以防止底盖110的内表面因为在第一方向(y轴方向)上的空间而露出。
在显示装置1中,例如,排列在第一方向的光学组件10的数量可以是3,且排列在第三方向的光学组件10的数量可以是3,从而,背光单元100可以具有3×3阵列的导光板15。
各个光学组件10可以作为一个单独的组件来制造,且光学组件10可以彼此相邻以构成模块类型的背光单元(即,构造成向显示面板210提供光的背光元件)。
可以使用整体驱动方法或局部驱动方法(例如,局部变暗方法和脉冲方法)来驱动背光单元100。驱动发光二极管的方法可根据电路的设计而变化,因此并不局限于此。根据本实施方式,增加了颜色对比度,在屏幕上清晰地表示亮区和暗区,从而提高了图像质量。
即,通过与导光板15相对应的多个分割驱动区域来操作背光单元100,该分割驱动区域的亮度与和图像信号相对应的亮度相关联。因此,图像的暗区的亮度被降低,而图像的亮区的亮度被提高,从而提高了图像的对比度和清晰度。
与光学组件10或导光板15相对应的显示面板210可以被分成两个或更多块,并且可以以块为单位对显示面板210和背光单元100进行局部驱动。
在这种情况下,光学组件10的与C1至C3相对应的导光板15沿着背光单元100的中心线C排列,并且与L1至L3相对应的导光板15和与R1至R3相对应的导光板15分别沿着中心线C的左侧线L和右侧线R排列。
更具体地说说,背光单元100的导光板15可以如上所述地排列成三行三列。反射元件17分别设置在导光板15的底部以反射沿第一方向和与第一方向相交叉的第二方向(z轴方向)入射到导光板15的光。
在这种情况下,为光学组件10中的、与沿中心线C排列的C1至C3相对应的导光板15设置的各个反射元件17都具备从导光板15的边界扩展的至少一部分。反射元件17的沿中心线C排列的扩展部分与沿左侧线L和右侧线R排列的反射元件相重叠。
在下文中,将对光学组件10的构造进行详细描述。
图4是示出了光学组件10的分解立体图。
参考图4,光学组件10可以排列成至少一部分固定在底盖110上,并且如上所述,各个光学组件10可以包括光源13、基板14、导光板15、反射元件17和固定支架18。
可以设置多个光源13。光源13沿第三方向(x轴方向)设置在导光板15的侧面。因此,从光源13射出的光入射到导光板15的侧面。
光源13可以包括一个发光二极管(LED),也可设置多个发光二极管。
发光二极管可以是构造成侧面发光的侧面照射型LED。发光二极管还可以是发射红、蓝和绿光中的至少一种颜色的彩色LED,或者是在蓝色LED中涂覆黄色荧光材料的白色LED。
发光二极管可设置在基板14的上表面上,并且可以发射波长范围在约430nm至约480nm的光。可在LED的光出射表面上涂覆荧光材料以将从LED射出的光进行传输。
彩色LED可以包括红色LED、蓝色LED和绿色LED中的至少一个,并且发光二极管的光类型和排列可以在本发明的范围内改变。
光源13相对于第一方向以预定方位角发光。
光源13设置在基板14的沿第三方向(x轴方向)纵向扩展的基板体141上,并设置在基板体141的沿第一方向(y轴方向)的后部。
即,光源13安装在基板体141的沿第一方向的后部区域k2,前部区域k1设置在后部区域k2的前方,前部区域k1可以大于后部区域k2。
因此,前部区域k1具有一预定大小的支撑空间以支撑至少一个导光板15和至少一个反射元件17。另外,后部区域k2仅具有安装光源13的宽度,随着该后部区域尺寸的减小,显示模块200的其上设置有后部区域k2的框架区域(也即显示模块200的边界宽度)会减小。相应地,后部区域k2的宽度被最小化。
在这种情况下,第一方向(y轴方向)可被称为沿导光板15的前后方向,第三方向(x轴方向)可被称为沿导光板的左右方向。前后方向的向前方向是光源13向导光板15发出的光的方向(+y轴方向),其向后方向是与向前方向相反的方向(-y轴方向)。
基板体141可以包括耦合件61穿过其中的通孔142。
可以在光源13之间设置通孔142。根据本实施方式,通孔142设置在基板体141的左右侧以及基板体141的中间,中间的通孔两侧均设有四个光源13。
耦合件61穿过固定支架18、反射元件17和基板14,以调整光学组件10的构造并将光学组件10固定在底盖110上。
导光板15可以是透明的。例如,导光板15可以由丙烯酰基树脂(例如,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN))。导光板15可以使用挤压成型的方法来形成。
导光板15散射来自光源13的光以将其向上引导。
更具体地说,导光板15将从光源13向前(y轴方向,即从光源13的侧面)入射的光向上(z轴方向,也即向显示面板210的方向)折射和散射。导光板15的底面向前方向向上倾斜以将侧面入射光有效地向上发射。
导光板15的至少一个底面放置在基板体141的前部区域k1上且被该前部区域支撑。
导光板15包括光入射部15b,其具有面向光源13的光入射表面151,还包括从光入射部15b向前扩展的光出射部15a。
导光板15的设置有光入射面151的后侧可被称为第一侧,导光板15的前端155可被称为第二侧。
从光源13通过光入射面151入射到导光板15的多条光线通过光入射部15b混合成单条光线,然后,该单条光线通过光出射部15a传播,并向导光板15的上侧发射。
光出射部15a的第一侧与光入射部15b的第二侧相连。在光入射部15b中的混合光被向上射出,即,穿过光出射部15a的上表面153。
出射光的光源13的光出射表面的垂直高度h2基本上等于或小于光入射部15b的光入射表面151的垂直高度h1。
即,当光源13的高度h2大于光入射面151的垂直高度h1时,光源13的光出射表面所射出的光的一部分就不能进入光入射表面151,反而可能会泄漏。
因为光源13例如以大于或等于90°的方位角发光,所以光入射表面151的高度h1大于光源13的高度h2。
然而,当光入射表面151的高度h1大于光源13的高度h2的两倍时,将不能实现光泄漏的防止和光效率的提高。相反地,多余的光散射降低了光效率。
因此,根据本实施方式,光入射表面151的高度h1与光源13的高度h2相等,或小于光源13的高度h2的两倍。
光入射部15b在第一方向(y轴方向)扩展预定距离d1,光出射部15a从光入射部15b向前方向上扩展预定距离d2。因此,包括光入射部15b和光出射部15a的导光板15的前后长度等于光入射部15b和光出射部15a的前后长度的距离之和d3。
由于光入射部15b的上表面152和光出射部15a的上表面153之间存在高度差,使得将光入射部15b连接到光出射部15a的部分具有阶梯部分。
固定支架18的至少一部分与光入射部15b的上表面152相接触,以对光入射部15b的上表面152施加向下的压力,即,压向基板体141和底盖110,从而牢固地将导光板15固定到底盖110上。
阶梯部分的高度h5大于或等于光入射部15b的第二端156的高度h4。
如上所述,导光板15的底面从光入射部15b向光出射部15a往上倾斜。
因此,导光板15的厚度从光入射部15b向光出射部15a逐渐减小。
当第二端156的高度h4大于阶梯部分的高度h5时,导光板15的底面的倾斜角减小。这就减少了导光板15的反射率,从而降低了光出射部15a的向上出射的光效率。
另外,没有穿过光出射部15a的上表面153的光通过第二端156泄漏到了相邻导光板15而发射光干涉。因此,光出射部15a的第二端156的高度h4小于或等于阶梯部分的高度h5。
当光入射表面151的高度h1小于阶梯部分的高度h5时,从光入射部15b到达光出射部15a的光被过度地散射,因此,在光出射部15a与光入射部15b相接触的第一侧会产生暗区。因此,光入射表面151的高度h1大于或等于阶梯部分的高度h5。
根据光入射表面151的高度h1和阶梯部分的高度h5之间的关系,以及阶梯部分的高度h5和光出射部15a的第二端156的高度h4之间的关系,光入射表面151的高度h1大于或等于第二端的高度h4。
光入射部15b的光入射表面151的垂直高度h1小于光出射部15a与光入射部15b相连的第一端的垂直高度h3。
因此,在通过光入射部15b由光源13入射进入导光板15的多条光线混合成单条光线的情况下,当单条光线向比光入射表面151具有更大的截面的光出射部15a的第一端传播时,该单条光线传播地更广。
光出射部15a的前端155的垂直高度h4小于光入射部15b的光入射表面151的垂直高度h1以及光出射部15a的第一端的垂直高度h3。
因此,穿过光入射表面151的入射光由导光板15的光出射部15a的垂直截面被向上出射,该垂直截面减小,从而提高光的向上出射量。
固定支架18设置在导光板15的第一侧(即,在光入射部15b的上表面),从而将导光板15固定到底盖110上。固定支架18将导光板15的至少一部分压向底盖110以固定导光板15。
固定支架18包括一具有弯曲的上部的框架结构,并且可以由合成树脂通过注塑成型方式形成或由金属形成。固定支架18的弯曲的上部设置有耦合件61可从中穿过的通孔181。
当固定支架18通过耦合件61被固定在底盖110上时,光源13设置在固定支架18内,从而防止光从光源13未经过导光板而出射到外部。
参考图2至图4,当光学组件10中的第一个光学组件与第二个光学组件相邻时,第一光学组件10的导光板15的至少一部分可能从上侧与第二光学组件10的固定支架18相重叠。
即,光学组件10的光出射部15a的至少一部分设置在相邻光学组件10的固定支架18和光入射部15b的上方,从而光学组件10相互重叠。
显示面板210可以具有与导光板15相对应的多个分割区域。根据相对应的分割区域的灰度峰值或颜色坐标信号来调整光学组件10的导光板15射出的光强度(即,从导光板15射出的光亮度),从而调整显示面板210的亮度。
再次参考图4,导光板15的底面设置有将光向上反射的反射元件17。
反射元件17可以包括反射片,该反射片具有涂有反射材料以具有预定的反射率的至少一个表面。反射元件17包括反射区域171和固定区域173,反射区域171与导光板15的底面相对并具有与导光板15的第二端156相连的第一侧,固定区域173设置在反射区域171的第二端,以便在基板14上固定反射元件17的安装位置。在这种情况下,反射元件17的、设置有固定区域173的区域可被称为反射元件17的后边界,而与后边界相对的边界可被称为反射元件17的前边界。
反射区域171在第一方向(y轴方向)的长度d7大于或等于导光板15的总距离之和d3。
反射区域171在第三方向(x轴方向)上的宽度w2大于或等于导光板15在第三方向上的宽度w1。
在图4中,反射区域171的长度d7和宽度w2分别等于导光板15的底面的距离之和d3以及导光板的宽度w1。
如果反射区域171的长度d7和宽度w2大于导光板15的底面的距离之和d3以及宽度w1,反射区域171的长度d7以及底面的距离之和d3之间的差别小于第一距离d6,反射区域171的宽度w2以及导光板15的宽度w1之间的差别小于第二距离d4。
固定区域173包括固定孔173,该固定孔设置在反射区域171的第二侧,且具有与光源13相对应的位置和形状,并容纳光源13以保持反射元件17在基板14上的位置,并保持设置在固定孔173之间的通孔174与基板14上的通孔142相对应。
对排列在中心线C上的光学组件10设置图4中所示的扩展反射元件17a,并且该扩展反射元件包括在反射区域171的左侧和右侧的扩展区域172。
排列在中心线C以外的左侧线L和右侧线R上的光学组件10包括非扩展反射元件17b(参考图6),与扩展反射元件17a不同,该非扩展反射元件不包括扩展区域172。
在这种情况下,设置在导光板15的下侧,并与导光板15重叠的反射区域171可以被称为第一区域,而不与导光板15重叠的扩展区域172可以被称为第二区域。
在下文中,将对扩展反射元件17a和与扩展反射元件17a相对应的非扩展反射元件17b进行详细描述。
图5是示出了扩展反射元件17a的示意图,图6是示出了非扩展反射元件17b的示意图。
参考图5,扩展反射元件17a包括如上所述的扩展区域172。
更具体地说,扩展反射元件17a的扩展区域172分别成对设置在反射区域171的左侧和右侧。
扩展区域172在第三方向(x轴方向)的宽度w3大于第二距离d4。在本实施方式中,例如,w3的范围可以是大约0.15mm至大约100mm。
即,当扩展反射元件17a的反射区域171设置在导光板15的下表面上时,反射区域171的左侧和右侧(即,在第三方向(x轴方向)上的扩展出宽度w3的扩展区域172)从导光板15的边界向外侧突出。扩展区域172在第一方向(y轴方向)上的第二距离d4内露出。
因为扩展区域172在第三方向(x轴方向)的宽度w3大于第二距离d4,所以,排列在中心线C上的扩展反射元件17a的扩展区域172至少部分地与排列在左侧线L和有侧线R上的光学组件10重叠。
在这种情况下,扩展区域172在第一方向(y轴方向)上的长度可以等于反射区域171在第一方向上的长度。
扩展反射元件17a在第三方向的宽度等于反射区域171的宽度w2与在左侧和右侧的扩展区域172的两个宽度w3之和。
参考图6,与上述的扩展反射元件17a不同,非扩展反射元件17b不包括扩展区域172。
因此,非扩展反射元件17b在第三方向上的宽度等于反射区域171的宽度w2,非扩展反射元件17b的左边界和右边界可以与导光板15的左边界和右边界接触,或者设置在由第二距离d4所限定的空间中。
图7是示出了安装在导光板15和基板14上的扩展反射元件的平面图。
参考图7,当扩展反射元件17a安装在导光板15和基板14上时,扩展反射元件17a的反射区域171设置在导光板15的下表面上以与该导光板重叠。
扩展反射元件17a的扩展区域172从导光板15的边界向外界扩展出宽度w3,因此,不与导光板15相重叠。
在下文中,将对扩展反射元件17a和非扩展反射元件17b之间相对设置进行详细描述。
图8是图3中沿B-B方向截取的截面图。
参考图8,扩展反射元件17a设置在与中心线C上的C2相对应的导光板15的下表面上,而非扩展反射元件17b设置在分别与左侧线L和右侧线R上的L2和R2相对应的导光板的下表面。
因此,设置在与C2相对应的导光板15的下表面上的扩展反射元件17a的扩展区域172的至少一部分设置在与L2和R2相对应的非扩展反射元件17b反射区域171的下方,并因此,扩展反射元件17a的扩展区域172的至少一部分与非扩展反射元件17b的至少一部分重叠。
即,扩展区域172的至少一部分设置在与L2和R2相对应的导光板15的边界下方。
扩展区域172的剩余部分设置在由第二距离d4限定的空间中,以便反射沿第二方向(z轴方向)入射到由沿着导光板15的边界的第二距离d4限定的空间中的光。
在这种情况下,扩展区域172的、与相邻的非扩展反射元件17b的至少一部分重叠的部分可以被称为重叠区域1721,扩展区域172的剩余部分可以被称为非重叠区域1722。
非重叠区域1722设置在由第二距离d4限定的空间中,并在第一方向(y轴方向)上露出,重叠区域1721设置在相邻的非扩展反射元件17b的下方。
可以首先将设置在中心线C上的光学组件10安装在背光单元100上,然后安装设置在左侧线L或右侧线R上的光学组件10,从而,设置在中心线C上的扩展反射元件17a的扩展区域172可以设置在设在左侧线L和右侧线R上的光学组件10的下方。
在本实施方式中,排列在每条中心线C、左侧线L和右侧线R上的光学组件10的数量为3,但是光学组件10的行或列的数量并不局限于此。在这种情况下,扩展反射元件17a和非扩展反射元件17b的设置可以取决于光学组件10的设置。
例如,当排列在第三方向(x轴方向)上的光学组件10的线的数量是4时,每个扩展反射元件17a可以仅包括一个扩展区域172,可以对在第一条线到第三条线上的光学组件10设置扩展反射元件17a,一个光学组件10的扩展区域172与另一个的反射区域171相重叠,并对在第四条线上的光学组件10设置非扩展反射元件17b。
根据实施方式,因为包括导光板的模块类型的背光单元用来为显示面板提供光,因此显示装置变薄,并且使用局部驱动方法(例如,局部变暗和脉冲方法)提高了显示图像的对比度。
另外,因为一个光学组件的反射元件至少部分地与另一个的反射元件相重叠,因此,从光学组件射出的光可以被均匀、连续地反射。
另外,因为重叠反射元件的至少一部分设置在另一个反射元件的下方,因此,反射元件之间的机械干扰被最小化,因此,可以使得变形最小化。
图9是示出了根据一个实施方式的背光单元的截面图。图10是示出了图9中的导光板和扩展反射元件的立体图。图11是示出了本实施方式中的反射元件的平面图。
在图9和10中,将省略与图1至图8中的部件相同的部件的描述。
参考图9和10,光学组件10可以包括光源13、导光板15、反射元件17和用来固定光源13和导光板15的侧盖20。
侧盖20提供相对于底盖110的固定位置,并包围光源13和导光板15的一部分。光源13设置在侧盖20内。
侧盖20可以包括设置在光源13和导光板15的光入射部15b上的第一侧盖21,以及设置在光入射部15b下方的第二侧盖22。侧盖20可以由塑料或金属形成。
第一侧盖21通过第一固定件61被耦合到第二侧盖22上,以便防止由于外部振动而引起的光源13和导光板15的晃动,更具体地说,防止在第二方向(z轴方向)上的晃动。
第二侧盖22支撑导光板15的倾斜表面,以便牢固地保持导光板15与光源13的定位,并保护导光板15和光源13不受外界振动。
导光板15的光入射部15b可以包括以预定高度“a”突出的突出部30。可以对导光板15的光入射部15b的上表面沿第三方向(x轴方向)上的至少两个点设置突出部30。
突出部30的形状可变。例如,突出部30可以具有长方体形状。突出部30被第一侧盖21固定,以防止导光板15在第三方向(x轴方向)和第一方向(y轴方向)上的晃动。
突出部30的边缘30a可以加工倒圆以防止因为导光板15运动所引起的振动而导致在突出部30上形成裂缝。
突出部30的高度“a”可以从第一部分的光入射部15b的上表面突出大约0.3mm至0.6mm。突出部30可以在第三方向(x轴方向)上具有大约2至5mm的宽度“b”。突出部30可以在第一方向(y轴方向)上具有大约1至3mm的宽度“c”。
突出部30可以设置在相邻的发光二极管11之间,并与光入射部15b的上表面上的光入射表面16相邻,从而防止因为突出部30与导光板一体成型而引起的发光二极管11发射的光的光学干涉。
发光二极管11可以彼此相距预定距离。发光二极管11可以设置在相对于突出部30的倾斜方向上,以使得由导光板15的突出部30所引起的光学效应最小化。相应地,围绕着突出部30的发光二极管11之间的距离可以大于其他发光二极管11之间的距离。
一部分发光二极管11之间的距离可以大于其他发光二极管11之间的距离,以保证第一侧盖21和第二侧盖22的耦合空间,并使得由施加在导光板15上的耦合力所引起的光学效应最小化。
第一侧盖21可以在与光入射部15b的突出部30相对应的位置具有第一孔41。
第一孔41可以比突出部30大,从而突出部30与第一孔41相配合并被固定在第一孔41中。设置在第一孔41中的突出部30部分地具有预定的空隙,该空隙可以作为防止导光板15由于温度急剧升高等环境变化而膨胀时会发生扭曲的余量。在这种情况下,突出部30的没有预定空隙的剩余部分会与第一侧盖21接触,以便增加其固定力。
还可在第一侧盖21中设置至少一个第二孔42。第二侧盖22可以在与第二孔42相对应的位置具有至少一个第三孔43。
如上所述地构造的背光单元100可以设置在带有上开口的盒状底盖110中。
底盖110的放置有光学组件10的底面可以形成凹-凸结构以与光学组件10的底面相一致。
例如,包括光源13、导光板15的光入射部15b和侧盖20的结构可以设置在底盖110的底面的凹部110a,导光板15的光出射部15a可以设置在底面的突出部110b上。凹部110a和突出部110b可以交替并连续地排列。
底盖110可以通过例如模压或挤压成型等工序来制造。
凹部110a和突出部110b的形状取决于光学组件10的大小和外形,可容纳光学组件10,并保持导光板15的底面的倾斜角。
根据本实施方式的底面的凹-凸结构可以保持底盖110的形状并加强底盖110。
按照与前一个实施方式相同的方式,导光板15的下表面可以设置有反射元件17,并且反射元件17可以根据光学组件10的安装位置(即,根据光学组件10排列在中心线C上还是左侧线L和右侧线R上)而分成扩展反射元件17a和非扩展反射元件17b。
然而,因为本实施方式中的非扩展反射元件17b的构造与前一个实施方式中的非扩展反射元件17b实质上相同,现在将主要描述本实施方式中的扩展反射元件17a。
参考图9和11,本实施方式中非扩展反射元件17b包括反射区域171、在第三方向(x轴方向)上设置在反射区域171左侧和右侧的扩展区域172、以及设置在反射区域171的第二侧的固定区域173。
扩展区域172的后侧(即,与固定区域173相邻的那部分扩展区域172)被设置有倾斜部176,在该倾斜部中,扩展区域172的宽度w3逐渐减小至非扩展反射元件17b的后边界。
扩展区域172的、倾斜部176开始的起始部分可以设置在沿着扩展区域172在第一方向(y轴方向)的长度d9的一个位置,并与反射元件17的后边界相邻。
从反射元件17的后边界开始至倾斜部176开始的起始部分的无干扰的距离d10与在第一方向(y轴方向)上的第二侧盖22的支撑部22a(参考图12)的长度相对应。
因为扩展区域172的与无干扰的距离d10相对应的宽度小于该扩展区域上其他位置的宽度w3,所以排列在中心线C上的扩展反射元件17a的扩展区域17不会受到排列在左侧线L和右侧线R上的光学组件10的第二侧盖22的干扰。
另外,虽然在本实施方式中,倾斜部176结束的末端部分位于固定区域173与反射区域171相接触的点上,但是,末端部分可以位于固定区域173内或者在反射元件17的后边界处。
当倾斜部176的末端部分位于固定区域173与反射区域171相接触的点上时,扩展区域172向下扩展至固定区域173与反射区域171相接触的点处。
当倾斜部176的末端部分位于固定区域173内或者在反射元件17的后边界的一个点上时,扩展区域172向下扩展至与固定区域173或反射元件17的后边界相对应的这个点处。
另选的是,扩展区域172可以扩展至固定区域173内的点,而不存在倾斜部176。
在下文中,将会对侧盖20的构造进行详细描述。
图12是示出了图9中侧盖20的立体图。
再次参考图12,侧盖20包围光源13和导光板15的至少一部分。
侧盖20可以包括设置在光源13和光入射部15b上的第一侧盖21以及设置在光入射部15b下方的第二侧盖22。侧盖20可以由塑料或金属形成。
更具体地说,第一侧盖21面向光入射部15b的上表面,可以在光入射部15b的上表面处、在第二方向(z轴方向)上弯曲,从而面对光入射表面16。
面向光入射部15b的下表面的第二侧盖22可以在光入射部15b的下表面处、在第二方向(z轴方向)上弯曲,从而面向光入射表面16。第二侧盖22的支撑部22a可以沿着导光板15的下表面(即,沿着导光板15的倾斜表面)在第一方向(y轴方向)上倾斜。第二侧盖22可以容纳光源13。
支撑部22a支撑导光板15的下表面以及反射元件17在第二方向(z轴方向)上的至少一部分。
第一侧盖21与第二侧盖22通过第一固定件61相耦合,以防止光源13和导光板15因为外部振动而晃动,更具体地说,防止在第二方向(z轴方向)上的晃动。
第二侧盖22支撑导光板15的倾斜表面以便牢固地保持导光板15与光源13之间的定位并保护导光板15和光源13不受外界振动的影响。
第一侧盖21可以在与光入射部15b的突出部30相对应的位置具有第一孔41。
第一孔41可以比突出部30大,从而突出部30与第一孔41相配合并被固定在第一孔41中。在这种情况下,设置在第一孔41中的突出部30部分地具有预定的空隙,该空隙可以作为防止导光板15由于温度急剧升高等环境变化而膨胀时发生扭曲的余量。在这种情况下,突出部30的没有预定空隙的剩余部分会与第一侧盖21接触,以便增加其固定力。
还可在第一侧盖21内设置至少一个第二孔42。第二侧盖22可以在与第二孔42相对应的位置具有至少一个第三孔43。
第二孔42和第三孔43设置在第二方向(z轴方向)的直线上,以便插入第一固定件61,从而牢固地固定第一侧盖21和第二侧盖22。为了保证第一侧盖21和第二侧盖22的固定力,光学组件10可以至少具有两个耦合件,每个都包括第二孔42和第三孔43。第二孔42和第三孔43可以分别设置在第一侧盖21和第二侧盖22的任何位置。
虽然本实施方式中以通孔为例描述了第二孔42和第三孔43,但是,第二孔42和第三孔43可以构造成容纳固定件的至少一部分,以固定第一侧盖21和第二侧盖22。因此,第二孔42和第三孔43可以被称为诸如孔或凹陷的第一插入部和第二插入部。
第一侧盖21和第二侧盖22可以被称为上盖和下盖。
第二孔42和第一孔41可以沿第一方向(y轴方向)上的一条直线设置在第一侧盖21上。在这种情况下,通过第一孔41和导光板15的突出部30而在导光板15和第一侧盖21之间形成的耦合力、以及通过第二孔42和第三孔43以及第一固定件61而在第一侧盖21和第二侧盖22之间形成的耦合力提高了第一侧盖21和第二侧盖22之间的固定效率。
第一至第三孔41、42和43以及突出部30的位置不限制于此,只要在导光板15和侧盖20之间施加耦合力即可。即,像第二孔42和第三孔43这样的孔可以分别设置在第一侧盖21和第二侧盖22的重叠的侧表面上,以使得可以沿第一方向(y轴方向)向孔内插入固定件。
第一侧盖21和第二侧盖22可以分别设置有第四孔44和第五孔45,把光学组件10固定至底盖110的第二固定件52从这两个孔中穿过。
实质上,光学组件10的除导光板15的光出射部15a之外的剩余部分是不为显示面板210提供光的第一区域。第一区域的宽度可以根据第一至第三孔41、42和43的设置而减小。
例如,当第二孔42和第三孔43设置在发光二极管11之间时第一区域A的宽度可以小于当第二孔42和第三孔43设置在发光二极管11之后时第一区域A的宽度。
设置在光学组件10的侧盖20的第一至第三孔41、42和43的形状可以在本发明的范围内变化。
第一固定件61可以是螺钉和固定针,但本发明并不局限于此。
当第一固定件61是螺钉时,在第二孔42和第三孔43的内表面设置螺纹。因此,第一固定件61拧入第二孔42和第三孔43中以拧紧并固定插入在其间的导光板15和光源13。
为了保证对在第二孔42和第三孔43设置的螺纹的螺距,围绕着第二孔42和第三孔43的第一侧盖21和第二侧盖22的部分的厚度可以大于第一侧盖21和第二侧盖22的剩余部分,或者可在第二孔42和第三孔43周围提供一个单独的元件。
第三孔43和第五孔45设置在第二侧盖22的第一侧,支撑部22a设置在该第二侧盖的第二侧。
在第三方向(x轴方向)延伸的第二侧盖22在第一侧具有第一宽度w4,在第二侧具有第二宽度w5。
第一宽度w4大于第二宽度w5。第一宽度w4可以等于导光板15在第三方向(x轴方向)上的第一宽度w1以及反射区域171在第三方向(x轴方向)上的宽度w2。
即,当根据本实施方式中的光学组件10设置在背光单元100中时,一个光学组件10的第二侧盖22与另一个相邻的光学组件10的第二侧盖22之间的距离在第二侧盖22的具有第一宽度w4的第一侧最小,在第二侧盖22的具有第二宽度w5的第二侧最大。
在本实施方式中,第二侧盖22从其第一侧至其第二侧宽度逐渐减小。
即,当设置在中心线C上的扩展反射元件17a的扩展区域172在宽度w3内具有与无干扰距离d10相对应的部分时,与无干扰距离d10相对应的部分在一个方向(例如,在-y轴方向)上的宽度减小,因此,第二侧盖22在另一个方向(例如,在+y轴方向)上的宽度减小,以便与扩展区域172的部分相对应。从而,能够防止其中一个光学组件10的扩展区域172与另一个相邻光学组件10的第二侧盖22相接触或干扰。
另选的是,第二侧盖22在第二侧的宽度不是逐渐减小,第二侧盖22可以分段的方式减小。
根据本实施方式,因为光源13、基板14和导光板15通过第二侧盖22整体耦合在一起以构成光学组件10,因此通过在背光单元100中设置光学组件10就可以简单地制造背光单元100,而无需单独地组合光学组件10。
图13至16是示出了根据实施方式安装在导光板和基板上的扩展反射元件的示意图。
因为除了扩展反射元件之外,本实施方式中的光学组件与图1至7所示的第一实施方式中的光学组件构造相同,因此现在将主要描述本实施方式中特征部分。
参考图13,根据本实施方式的扩展反射元件17a在第一方向(y轴方向)上的长度d7大于导光板15的下表面在第一方向上的长度d3。
从而,与根据第一实施方式的扩展反射元件17a不同,第二扩展区域178形成在反射区域171的第二侧(即,在固定区域173与反射区域171相接触的第一侧相对的那一侧)。在这种情况下,根据第一实施方式的扩展反射元件17a的扩展区域172可以被称为第一扩展区域。
类似于扩展区域172,第二扩展区域178不与导光板15重叠。然而,在背光单元100中设置光学组件10的情况下,当扩展区域172设置在第二距离d4内时,第二扩展区域178设置在与第二距离d4相交叉的第一距离d6之内。
第二扩展区域178在第一方向(y轴方向)的长度是反射区域171和第二扩展区域178这两者在第一方向(y轴方向)的长度d7与导光板15在第一方向的长度d3之间的差。
即,第一扩展区域172在第三方向(x轴方向)从导光板15的与第三方向交叉的边界开始延伸,第二扩展区域178在第一方向(y轴方向)从导光板15的与第一方向交叉的边界开始延伸。
第二扩展区域178与相邻的其中一个光学组件10中的导光板15的至少一部分相重叠,并设置在相邻光学组件10中的导光板15上方,因此,在第一方向(y轴方向)露出。
按照与第一实施方式中相同的方式,与导光板15相重叠的区域可以被称为第一区域,第一扩展区域172和第二扩展区域178可以被称为不与导光板15重叠的第二区域。
参考图14,根据一个实施方式,在第一方向(y轴方向)上扩展反射元件17a的除去固定区域173的剩余长度小于导光板15在第一方向上的长度。
因此,导光板15下表面的一部分与反射区域171重叠,剩余部分不与反射区域171重叠。
参考图15,根据一个实施方式,与第一实施方式中的在反射区域171的左侧和右侧都包括扩展区域172的扩展反射元件17a不同的是,反射区域171的左侧和右侧中只有一侧具有扩展区域172。
更具体地说,根据本实施方式的扩展区域172从与由第二距离d4限定的空间相邻的反射区域171的左边界和右边界之一开始延伸穿过第二距离d4。
与第一实施方式不同的是,当在背光单元100中设置光学组件10时,扩展反射元件17a的至少一部分可以与相邻的扩展反射元件17a的至少一部分相重叠,而未设置非扩展反射元件17b。
参考图16,根据本实施方式,与第一实施方式中扩展反射元件17a包括用于固定相对于光源13和基板14的相对位置的固定区域173不同的是,扩展反射元件17a中省略了固定区域173。
因此,根据图16中的本实施方式,扩展反射元件17a的下表面的至少一部分放置在基板14、底盖110和第二侧盖22中的至少一个的上方,上表面的至少一部分被导光板15的下表面向下压,从而支撑扩展反射元件17a。
图17至22是示出了根据实施方式中的背光单元的截面图。图17至22对应于沿根据第一实施方式的图3中B-B线截取的图8。
在本实施方式中,除了设置在导光板15的下表面上的反射元件17的构造和类型之外,其他构造与第一实施方式实质相同,将主要对本实施方式中特征部分进行描述。
参考图17,在根据一个实施方式的背光单元100中,扩展反射元件17a设置在与中心线C上的C2相对应的导光板15的下表面上,第二扩展反射元件17c设置在与左侧线L和右侧线R上的L2和R2相对应的导光板15的下表面上。
更具体地说,扩展反射元件17a的扩展区域172在第三方向上的宽度w3大于第二距离d4,类似于第一实施方式中的扩展反射元件17a,扩展区域172成对设置在反射区域171的左侧和右侧。
类似于第一扩展反射元件17a,第二扩展反射元件17c包括扩展区域172。在这种情况下,第二扩展反射元件17c的扩展区域172在第三方向(x轴方向)的宽度w3小于第二距离d4,这一点不同于第一扩展反射元件17a的扩展区域172在第三方向(x轴方向)的宽度w3。
类似于第一扩展反射元件17a,第二扩展反射元件17c的扩展区域172在第三方向(x轴方向)上成对设置在反射区域171的左侧和右侧。
因此,根据本实施方式的第一扩展反射元件17a的扩展区域172在第二距离d4之内至少部分地与第二扩展反射元件17c的扩展区域172相重叠。
参考图18,在根据一个实施方式的背光单元100中,设置在中心线C上的第一扩展反射元件17a的至少一部分(即,第一扩展反射元件17a的扩展区域172)在第二距离d4之内与设置在左侧线L和右侧线R上的第二扩展反射元件17c的至少一部分(即,第二扩展反射元件17c的扩展区域172)重叠。
在这种情况下,与图17的实施方式不同的是,扩展反射元件17a的扩展区域172在第三方向(x轴方向)上的宽度w3小于第二距离d4。
因此,第一扩展反射元件17a的扩展区域172与第二扩展反射元件17c的扩展区域172仅在第二距离d4之内重叠。
因为本实施方式的其他构造与图17的实施方式中相同,因此将省略对相同部分的描述。
参考图19,根据一个实施方式的背光单元100包括第三扩展反射元件17d,第三扩展反射元件17d中的每一个均包括位于设置在左侧线L和右侧线R上的每个导光板15的下表面上的仅一个扩展区域172。
即,在根据本实施方式的背光单元100中,对于在第三扩展反射元件17d在第三方向(x轴方向)的左边界和右边界中选择的且与第二距离d4限定的空间相邻的边界设置扩展区域172,另一个边界不设置扩展区域172。
因此,在与由第二距离d4限定的空间相邻的第三扩展反射元件17d的右边界上设置与左侧线L上的L2相对应的第三扩展反射元件17d的扩展区域172,在第三扩展反射元件17d的左边界设置与右侧线R上的R2相对应的第三扩展反射元件17d的扩展区域172。
因为除了第三扩展反射元件17d之外,背光单元100的其他构造与图17的实施方式中相同,因此将省略对相同部分的描述。
参考图20,根据一个实施方式中的背光单元100包括:设置在与中心线C上的C2相对应的导光板15的下表面上的非扩展反射元件17b,以及设置在左侧线L和右侧线R上的导光板15的下表面上的第四扩展反射元件17e。
更具体地说,第四扩展反射元件17e的扩展反射区域172在第三方向(x轴方向)的宽度w3大于第二距离d4。对于在第四扩展反射元件17e在第三方向(x轴方向)的左边界和右边界中选择的且与第二距离d4限定的空间相邻的边界设置扩展区域172,另一个边界不设置扩展区域172。
因此,在与由第二距离d4限定的空间相邻的第四扩展反射元件17e的右边界上设置与左侧线L上的L2相对应的第四扩展反射元件17e的扩展区域172,在第四扩展反射元件17e的左边界设置与右侧线R上的R2相对应的第四扩展反射元件17e的扩展区域172。
第四扩展反射元件17e的扩展区域172的至少一部分与在中心线C上的非扩展反射元件17b相重叠。
参考图21,根据一个实施方式的背光单元100包括设置在左侧线L和中心线C上的第四扩展反射元件17e,以及设置在右侧线R上的非扩展反射元件17b。
因此,设置在左侧线L上的第四扩展反射元件17e的扩展区域172与设置在相邻于左侧线L的中心线C上的第四扩展反射元件17e的反射区域171的至少一部分重叠。
设置在中心线C上的第四扩展反射元件17e的扩展区域172与设置在右侧线R上的非扩展反射元件17b的至少一部分重叠。
由于除了第四扩展反射元件17e设置在左侧线L和中心线C上并且非扩展反射元件17b设置在右侧线R上以外,根据本实施方式的背光单元100的构造与图19的实施方式中相同,因此省略了对相同部分的描述。
参考图22,根据一个实施方式的背光单元100包括在中心线C上的第五扩展反射元件17f。第五扩展反射元件17f的设置在反射区域171的左边界和右边界的扩展区域172具有宽度w32和宽度w31,这两个宽度在第三方向(x轴方向)上彼此不同。
扩展区域172的宽度w31和宽度w32大于第四距离d4。
在左侧线L和右侧线R上设置了非扩展反射元件17b,非扩展反射元件17b的反射区域171的至少一部分与第五扩展反射元件17f的扩展区域172的至少一部分重叠。
图23至26是示出了根据实施方式的背光单元的截面图。
在当前实施方式中,与第一实施方式中的导光板设置在左侧线L、右侧线R和中心线C上不同的是,导光板15设置在左侧线L、右侧线R、第一中心线C1和第二中心线C2上。在下文中将主要描述这些实施方式中特征部件。
参考图23,在根据一个实施方式的背光单元100中,第二扩展反射元件17c仅设置在处于左侧线L上的导光板15的下表面上,第六扩展反射元件17g设置在处于右侧线R、第一中心线C1和第二中心线C2上的导光板15的下表面上。
更具体地说,如上所述,第二扩展反射元件17c包括其宽度小于第二距离d4的扩展区域172,其设置在与左侧线L上的L2相对应的导光板15的下表面上。
第六扩展反射元件17g包括扩展区域172,设置在右侧线R、第一中心线C1和第二中心线C2上。在这种情况下,第六扩展反射元件17g的两个扩展区域172具有不同的宽度,其中一个扩展区域172的宽度大于第二距离d4,另一个扩展区域172的宽度小于第二距离d4。
第六扩展反射元件17g与第一中心线C1上的C11相邻的且其宽度大于第二距离d4的扩展区域172的至少一部分与对处于左侧线L上的L2设置的第二扩展反射元件17c的至少一部分重叠。
与第一中心线C1上的C11相对应的第六扩展反射元件17g、与第二中心线C2上的C12相对应的第六扩展反射元件17g以及与右侧线R上的R2相对应的第六扩展反射元件17g相互重叠,以防止底盖110的一部分在第二方向(z轴方向)上通过第二距离d4露出。
参考图24,根据一个实施方式的背光单元100包括分别设置在左侧线L和右侧线R上的非扩展反射元件17b以及分别设置在第一中心线C1和第二中心线C2上的第六扩展反射元件17g。
参考图25,根据一个实施方式中的背光单元100包括分别设置在左侧线L和右侧线R上的非扩展反射元件17b、设置在第一中心线C1上的第四扩展反射元件17e以及设置在第二中心线C2上的扩展反射元件17a,其中第四扩展反射元件17e包括扩展区域172,且与处在左侧线L上的非扩展反射元件17b的至少一部分重叠。扩展反射元件17a包括扩展区域172,其分别与处于右侧线R上的非扩展反射元件17b的至少一部分以及第四扩展反射元件17e的至少一部分都重叠。
参考图26,根据一个实施方式的背光单元100包括设置在左侧线L上的非扩展反射元件17b、设置在第一中心线C1和第二中心线C2以及右侧线R上的第四扩展反射元件17e。第四扩展反射元件17e包括相邻的另一个反射元件的至少一部分重叠的扩展区域172。
当光源13发出光时,光源13产生强烈的热。当强烈的热直接传递到导光板15时,导光板15可能被热损伤或变形。因此,光效率降低,或者发生结构变形,这可能降低显示装置1的可靠性。
因此,在光源13和导光板15的光入射表面151之间设置空间d12,以防止因为接触而带来的热损伤或变形。
在下文中,将对光入射面151与光源13分开设置的构造进行详细描述。
图27是示出了第一实施方式中光源13和基板14的示意图。图28是示出了第一实施方式中光源13的示意图。图29是示出了图2中区域B的放大视图。
参考图27至29,基板14在第三方向(x轴方向)扩展。
设置了多个光源13。光源13在第三方向(x轴方向)彼此以预定的距离间隔开,并安装在基板14上。
如上所述的,基板14包括前部区域k1和后部区域k2,前部区域k1在第一方向(y轴方向)上的宽度大于后部区域k2在第一方向(y轴方向)上的宽度。
即,当导光板15的至少一部分放置在基板14上时,导光板15的光入射面151设置在宽度大于后部区域k2的前部区域k1上。
光源13包括形成了光源的外形的壳体131,光出射表面132用来相对于第一方向(y轴方向)以预定方位角θ2发出光。
壳体131包装有内部部件(例如,内部发光电子设备),并且壳体可以由例如金属或合成树脂等材料形成。
光出射表面132设置在壳体131的一侧,并在第一方向(y轴方向)上延伸以面对导光板15的光入射表面151。光出射表面132可以被设置有诸如无机发光材料(phosphor)的材料以便将预定波长的出射光转化成其他的波长。
当导光板15放置在基板14上时,间隔元件51设置在光出射表面132的下方(即,壳体131的一侧下方)。间隔元件51设置在导光板15的光入射表面151和光源13的光出射表面132之间的空间d12中。
更具体地说,间隔元件51与壳体131一体形成,并在第一方向(y轴方向)从壳体131的一侧突出距离d11。
从而,由于间隔元件51从光源13突出距离d11,所以光出射表面132和光入射表面151之间的空间d12可以等于或大于间隔元件51的距离d11。
即,当间隔元件51的一侧接触导光板15的光入射表面151的下部时,光出射表面132和光入射表面151之间的空间d12等于距离d11,当间隔元件51的一侧不接触导光板15的光入射表面151的一部分时,光出射表面132和光入射表面151之间的空间d12大于距离d11。
间隔元件51在第二方向(z轴方向)的高度大于反射元件17的厚度。
虽然本实施方式中,间隔元件51设置在壳体131一侧的下部,并突出向导光板15,但是,间隔元件51也可以例如设置在壳体131一侧的上部或侧部,只要从光出射表面132入射到光入射表面151的光不被干扰即可。
根据该实施方式,因为使用包括导光板的模块类型的背光单元来为显示面板提供光,因此显示装置变薄,且例如局部变暗方法和脉冲方法等局部驱动方法可用来提高显示图像的对比度。
另外,防止了由于导光板和光源的直接接触所引起的导光板的热损伤或热变形,从而提高了显示装置的可靠性。
图30是示出了根据第二实施方式的光源13和基板14的示意图。图31是示出了根据第二实施方式在图2中B部分的放大图。
在本实施方式中,因为除了间隔元件之外的其他构造与第一实施方式中的构造相同,下面将主要描述本实施方式中的特征部件。
参考图30和31,与第一实施方式中的间隔元件51不同的是,本实施方式中的间隔元件52与光源13分立形成,并被固定到基板14上。
更具体地说,设置了固定到基板14上的孔145的多个间隔元件52,这些孔在第一方向(y轴方向)上相对于在第三方向(x轴方向)排列的光源13间隔预定距离。
尽管在本实施方式中,设置在基板14两端和中心的间隔元件52的数量是三个,但是间隔元件52可以仅设置在基板14的两端,或者间隔元件52可以仅设置在基板的中心。
另选的是,间隔元件52的数量可以大于三。
间隔元件52包括间隔元件固定部521,其穿过基板14上的孔145以将间隔元件52固定到基板14上,并且该间隔元件还包括间隔元件头部522,其设置在间隔元件固定部521的一侧,并位于在光源13和导光板15的光入射表面151之间。
例如,间隔元件固定部521可以具有插销或钩子形状。间隔元件固定部521从基板的表面穿过基板14(即,从提供有光源13的表面到另一个表面),从而间隔元件固定部521被固定到基板14上。
间隔元件头部522设置在基板14的上表面。间隔元件头部522在第二方向(z轴方向)的高度h6小于从基板14的上表面到光源13的光出射表面132的高度h7,从而防止间隔元件头部522阻挡了从光出射表面132出射到导光板15的光。
按照与第一实施方式中相同的方式,至少一部分的间隔元件52(即,间隔元件头部522)设置在光源13和导光板15的光入射表面151之间以保证空间d12。
图32是示出了根据一个实施方式中背光单元的截面图。
参考图32,间隔元件51设置在导光板15和光源13之间以防止导光板15和光源13的直接接触。
图33是示出了根据第二实施方式的显示模块200的截面图。图34是示出了根据第三实施方式的显示模块200的截面图。图35是示出了根据第四实施方式的显示模块200的截面图。
在这些实施方式中,因为除了导光板之外的其他构造都与第一实施方式中的构造相同,将主要描述这些实施方式中的特征部件。
与图2中的以预设的角度倾斜的导光板不同的是,参考图33,第二实施方式中的导光板15的底面与底盖110的内表面在同一平面上。
因此,在背光单元100中,本实施方式中的导光板15不与相邻的一个导光板15相重叠。
与图33中的光入射部15b和光出射部15a具有不同的厚度的导光板15不同的是,参考图34,根据第三实施方式的导光板15具有相同的厚度。
与图2、33和34中的每个都包括多个导光板15的背光单元100不同的是,参考图35,根据第四实施方式的背光单元100仅包括一个导光板15。
另外,根据本实施方式的背光单元100的基板14和光源13可以设置在导光板15的至少一个边界上。
根据实施方式,背光单元的每个光学组件可以简单地制造成一个包括光源、导光板和反射元件的组件。根据实施方式,可以对组装光学组件以制造背光单元的工序进行简化以使得组装过程中的损失最小化,从而提高生产率。
根据实施方式,因为使用包括导光板的模块类型的背光单元为显示面板提供光,因此显示装置变薄,且使用了例如局部变暗方法和脉冲方法等局部驱动方法来提高显示图像的对比度。
另外,因为一个光学组件中的反射元件至少部分地与另一个中的反射元件重叠,因此光学组件所发射的光可以被均匀、连续地反射。
虽然已经参照多个示例性的实施方式对各个实施方式进行了描述,但是应当理解的是,本领域的技术人员能够设计出大量落入本说明书的原理和精神范围之内的其他变形例和具体实施方式。更具体地说,在本说明书、附图和所附的权利要求的范围内,可以对组成部分和/或主体组合排列的排列方式进行多种变形和改进。除了组成部分和/或排列的变形和改进之外,另选的用途对于本领域的技术人员来说也是显而易见的。

Claims (23)

1.一种背光单元,该背光单元包括:
底盖;
基板,其容纳在所述底盖中;
多个光源,其排列在所述基板上以相对于第一方向以预定方位角发光;
多个导光板,其包括光入射部和光出射部,其中,所述光入射部具有光入射表面,来自所述光源的光沿所述第一方向入射到所述光入射表面,其中所述光出射部沿与所述第一方向交叉的第二方向发出入射光,并且所述光出射部具有与所述光入射部连接的侧面,
至少一个反射元件,其包括与所述多个导光板中的一个导光板重叠的反射区域以及不与所述导光板重叠的扩展区域;以及
光学片,其设置在所述导光板的上方。
2.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述反射元件与由所述第一方向和第三方向这两者限定的平面平行,所述第三方向与所述第一方向和第二方向交叉。
3.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述多个导光板中的一个导光板的至少一部分设置在与该导光板相邻的另一个导光板的至少一部分的上方。
4.根据权利要求1所述的背光单元,其中,设置在所述多个导光板中的一个导光板下方的反射元件的扩展区域与设置在与该导光板相邻的另一个导光板下方的反射元件的反射区域重叠。
5.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述至少一个反射元件中的一个反射元件的扩展区域的至少一部分设置在与该反射元件相邻的另一个反射元件的反射区域的下方。
6.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述反射区域面向所述导光板的下表面。
7.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述扩展区域向所述导光板的边界的外部扩展,并在所述第二方向上露出。
8.根据权利要求1所述的背光单元,所述背光单元还包括盖,所述盖既包围了所述光入射部的上表面的一部分、又包围了所述导光板的下表面的一部分,以容纳所述光源。
9.根据权利要求8所述的背光单元,其中,所述盖的至少一部分固定到底盖上。
10.根据权利要求8所述的背光单元,其中,所述盖包括:
第一盖,其覆盖设置有所述光源的所述基板的上表面的至少一部分;和
第二盖,其覆盖所述基板的下表面的至少一部分。
11.根据权利要求8所述的背光单元,其中,所述扩展区域的第一点在第三方向上具有一宽度,
所述扩展区域具有第二点,所述第二点在与所述第一方向相反的方向上与所述第一点间隔预定距离,且
在所述第三方向上,所述第一点的宽度大于所述第二点的宽度。
12.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述背光单元被分成与所述导光板相对应的多个分割驱动区域,并且
各个分割驱动区域的亮度根据图像信号的颜色坐标信号或亮度信号进行调整。
13.根据权利要求1所述的背光单元,其中,相邻的导光板之间彼此间隔预定距离以形成一空间,并且
设置在相邻的导光板中的一个的下表面上的反射元件的至少一部分设置在所述空间内,以防止所述底盖的内表面通过所述空间而在所述第一方向上露出。
14.根据权利要求13所述的背光单元,其中,所述至少一个反射元件中的一个反射元件的扩展区域包括:
重叠区域,其与和该反射元件相邻的另一个反射元件的扩展区域或反射区域重叠;以及
非重叠区域,其设置在所述空间中且不与相邻的反射元件相重叠。
15.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述扩展区域包括:
第一扩展区域,其从所述导光板的边界开始沿第三方向扩展,其中,所述边界与所述第三方向交叉;以及
第二扩展区域,其从导光板的边界开始沿所述第一方向扩展,其中,所述边界与所述第一方向交叉。
16.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述扩展区域包括:
第一扩展区域,其从所述导光板的边界开始沿第三方向扩展,其中,所述边界与所述第三方向交叉,其中所述第一扩展区域与沿所述第三方向设置的光学组件中的反射元件的至少一部分重叠;以及
第二扩展区域,其从所述导光板的边界开始沿所述第一方向扩展,其中,所述边界与所述第一方向交叉,其中所述第二扩展区域与沿所述第一方向设置的光学组件中的至少一部分重叠。
17.一种背光单元,该背光单元包括:
一个或更多个光学片;
位于所述光学片下方的多个光学组件;以及
固定所述光学片的底盖,所述底盖容纳所述光学组件,
其中,所述光学组件包括:
基板;
多个光源,其排列在所述基板上以相对于第一方向以预定方位角发光;
一个或更多个导光板,其包括光入射部和光出射部,其中,所述光入射部具有光入射表面,来自所述光源的光沿所述第一方向入射到所述光入射表面,其中所述光出射部沿与所述第一方向交叉的第二方向发出入射光,并且所述光出射部具有与所述光入射部连接的侧面;以及
设置在所述导光板下方的反射元件,所述反射元件包括与所述导光板重叠的反射区域以及不与该导光板重叠的扩展区域,
其中,为所述多个光学组件中的一个光学组件设置的导光板的边界与为与该光学组件相邻的另一个光学组件设置的导光板的边界之间隔开预定距离,并且
为所述多个光学组件中的一个光学组件设置的反射元件的所述扩展区域的至少一部分设置在所述预定距离内,并且所述扩展区域的另一部分与和该光学组件相邻的另一个光学组件的反射元件的至少一部分重叠。
18.一种显示装置,该显示装置包括:
显示面板;
位于所述显示面板的后表面上的背光单元,所述背光单元被分成能够被分别驱动的多个块;以及
设置在所述背光单元后面的驱动部分,所述驱动部分对所述显示面板和所述背光单元中的至少一方进行驱动,
其中,所述背光单元包括:
底盖;
基板,其容纳在所述底盖中;
多个光源,其排列在所述基板上以相对于第一方向以预定方位角发光;
多个导光板,其包括光入射部和光出射部,其中,所述光入射部具有光入射表面,来自所述光源的光沿所述第一方向入射到所述光入射表面,其中所述光出射部沿与所述第一方向交叉的第二方向发出入射光,并且所述光出射部具有与所述光入射部连接的侧面,
至少一个反射元件,其包括与所述多个导光板中的一个导光板重叠的反射区域以及不与该导光板重叠的扩展区域;以及
光学片,其设置在所述导光板的上方。
19.根据权利要求18所述的显示装置,其中,所述反射元件包括:
重叠区域,其与和该反射元件相邻的另一个反射元件的扩展区域或反射区域重叠;以及
非重叠区域,其设置在所述导光板之间的空间中,且不与相邻的反射元件重叠。
20.根据权利要求18所述的显示装置,其中,相邻的导光板之间彼此间隔预定距离,并且
设置在相邻的导光板中的一个的下方的反射元件的扩展区域设置在所述预定距离内,以防止所述底盖的内表面通过所述预定距离而在所述第一方向上露出。
21.根据权利要求18所述的显示装置,其中,所述扩展区域包括:
第一扩展区域,其从所述导光板的边界开始沿第三方向扩展,其中,所述边界与所述第三方向交叉,其中所述第一扩展区域与沿所述第三方向设置的光学组件中的另一个光学组件的反射元件的至少一部分重叠;以及
第二扩展区域,其从所述导光板的边界开始沿所述第一方向扩展,其中,所述边界与所述第一方向交叉,其中所述第二扩展区域与沿所述第一方向设置的光学组件中的另一个光学组件的至少一部分重叠。
22.根据权利要求18所述的显示装置,其中,所述至少一个反射元件中的一个反射元件的扩展区域的至少一部分设置在与该反射元件相邻的另一个反射元件的反射区域的下方。
23.根据权利要求18所述的显示装置,其中,所述显示面板被分成与所述导光板相对应的多个分割驱动区域,并且
根据图像信号的颜色坐标信号或亮度信号来调整与对应于各个所述分割驱动区域的导光板相对应的光源中的至少一个光源的亮度,从而调整各个所述分割驱动区域的亮度。
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